中国、長江に世界最長の斜張橋を開通

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最終更新: September 13, 2025 • 09:28 UTC

長江を結ぶ画期的な連絡路

中国は長江に新たな巨大橋を開通させた。複数の世界記録を打ち立て、江蘇省東部の日常的な移動を一変させる橋だ。常泰長江大橋は全長10.3キロ（6.4マイル）で、南岸の製造業都市・常州と北岸の泰州を結ぶ。これまで約80分かかっていた移動は、約20分で済むようになった。主径間は1,208メートル（3,960フィート）で、斜張橋として世界最長。長江に架かる橋として初めて、高速道路、一般道路、都市間鉄道を同じ構造物に通した。珍しい組み合わせの実現には、新たな設計構想と施工方法が求められた。

長江を結ぶ画期的な連絡路
江蘇省と長江デルタにとっての意義
記録的な径間と複合交通の構造
非対称な橋面のバランス調整
大河に耐える基礎
主塔、ケーブル、材料
精密な施工とミリ単位の目標
開通初日の移動はどう変わるか
他のランドマーク橋との比較
要点

建設には約6年を要した。事業チームは、深い軟弱地盤、強い河川流、道路と鉄道を単一の橋面に併設する課題に対応するため、世界初となる一連の技術を導入した。橋には補助水路用として、径間388メートルの鋼トラスアーチ橋も2橋含まれる。道路と鉄道の併用アーチ橋として記録を打ち立てた。主塔の高さは350メートル（1,148フィート）で、120階建てのビルに相当する。開通前には大規模な静的・動的載荷試験を実施し、初日から安全に運用するための基盤を整えた。

江蘇省と長江デルタにとっての意義

長江デルタは中国有数の生産地域だ。常州と泰州を結ぶ、速く信頼性の高い交通路は、両岸に工場、物流パーク、技術クラスターが集まる回廊の結び付きを強める。移動時間の短縮は輸送コストを下げ、労働市場を広げ、地域の公共サービスを利用しやすくする。新ルートは、増加する人や貨物を運んできた既存の橋やフェリーの負担軽減にもつながる。

江蘇省当局は、この橋をデルタの道路・鉄道網を一体化する大規模計画の要となる連絡路と位置付けている。同省によると、河川横断ルートは20カ所が完成し、さらに9カ所が建設中だ。国の計画では長江沿いにより高密度な交通網を整備し、2035年までに約240カ所の横断ルートを設けることを目指す。これにより交通をより均等に分散し、保守作業や異常気象の際にも複数の代替ルートを確保する。

設計では航行と生態系への配慮が重要な要素となった。非常に長い主径間によって中央航路に橋脚を設けず、大型船の安全な通行を確保するとともに、河川内への影響を抑えている。事業チームは、深い軟弱堆積層における基礎の占有面積を抑え、洗掘を制御する基礎・主塔の方式を選んだ。洗掘とは、流れの速い水が基礎の周囲の河床材料を削り取る現象だ。

記録的な径間と複合交通の構造

斜張橋は、塔から扇状に張った鋼製ケーブルで橋面を直接支える。主ケーブルを塔に掛け渡して地面に固定し、垂直のハンガーで橋面をつなぐ吊り橋とは異なる。斜張橋はおよそ200～1,300メートルの長大径間に適し、剛性の高い橋面を実現できるうえ、大規模なアンカレッジを必要としない。このため、都市部の過密な環境や重量の大きい鉄道荷重に適している。

常泰大橋の最大の特徴は、1つの構造物に3種類の交通機能を統合したことだ。橋は上下2層構造で、上層には河川を横断する自動車交通を速める高速道路を通す。下層には、時速200キロ（124マイル）で走行する都市間鉄道と、その横に並行する一般道路を配置する。1キロを超える径間の橋で、下層に鉄道と道路を横並びに設けるのは初めてだ。

従来の複合用途橋では、鉄道を中央に通し、道路車線をその両側に分けるのが一般的だ。鉄道システムは道路よりはるかに重いため、中央に配置すると荷重のバランスを取りやすい。一方、橋の両端では分かれた道路を再合流させるため、交通動線が複雑になる。用地を使い、都市部のランプや交差部の設計を難しくするうえ、緊急車両の進入が遅れるおそれもある。新たな構造では道路と鉄道を同じ橋面に横並びで配置し、市街地の道路や駅への接続をすっきりさせた。

非対称な橋面のバランス調整

高速鉄道を片側に、道路を反対側に配置すると、重量配分に偏りが生じる。鉄道側は数倍重く、適切に補正しなければ橋面がねじれ、位置がずれる傾向がある。中国鉄路集団の首席科学者で橋の主任設計者を務める秦順全氏とチームは、恒常荷重の下で橋面を水平に保つようケーブル張力を微調整し、プレキャスト橋面セグメントの形状を調整して対応した。

重い側のケーブル張力を高めると、構造物が軽い側へ動き、橋面の中心線がずれる可能性がある。技術者らはセグメントの組み立て順序を調整し、あらかじめ形状を設定することで、こうした傾向を補正した。セグメントを架設して斜材ケーブルに張力を加えると、橋面が自然に設計どおりの位置へ戻る仕組みだ。この方法により、大規模な橋で複雑な多層分離方式を採用せず、鉄道と道路を横並びに配置する初の構造が実現した。

大河に耐える基礎

常州・泰州付近の長江は幅が広く、深いうえ、流況も変化に富む。基礎は流れに耐え、厚いシルト質粘土や砂の層に支えられなければならない。主塔は巨大なオープンケーソン基礎の上に立つ。これは鋼とコンクリートでできた中空の箱状構造物で、河床に沈設する。事業では段付きのケーソン基礎を採用し、構造物周辺の洗掘を抑えるとともに自重を軽減し、設置時のリスクを低減した。初期の計算では、十分な支持層に到達するため、65メートルを超える深さまで沈設する必要があるとされた。チームが開発した新技術により、安定性を保ちながらケーソンの高さを抑えることができた。

常泰大橋の建設現場を対象とした学術研究は、施工中の基礎の挙動を明らかにしている。研究者らは、荷重を受けて地盤が圧密する際に生じる下向きの動き、すなわち沈下を3つの手法で推定した。層別の合計計算、三次元有限要素シミュレーション、遠心模型実験を実施した結果、3つの手法はいずれも、上部構造の設置完了後の最終沈下量を約225ミリと予測した。沈下は緩やかな増加、急速な増加、安定化の段階をたどる。これらの値は設計上の許容範囲内で、施工手順によって橋の位置が保たれることの確認に役立った。

視界が悪く流れの強い水中での位置決めは難しい。潜水士の危険を減らし、ケーソンの角部での精度を高めるため、施工チームは自律航行し、内部に流入した砂を除去して、計測値を送信できる知能ロボットを投入した。これらの機器は水上の作業員を支援し、基礎の沈設・据え付けにかかる重要工程を短縮した。

主塔、ケーブル、材料

2基の主塔はダイヤモンド形で、剛性と延性を兼ね備える鋼・コンクリート複合構造を採用している。独特な形状によって安定性を高め、風や気温の変化による動きを抑えながら、斜材ケーブルから基礎へ荷重を伝える。鋼製箱形コアのコンクリートケーブル定着システムは、力を効率よく分散し、斜材が塔に入る部分の応力集中を抑える。

新素材も重要な役割を果たす。技術者らは炭素繊維緊張材を用い、軽量で高強度の超長尺ケーブル部材を実現した。鋼材のみの場合と比べ、温度変化の影響を受けにくい。また、塔と桁の接合部には温度適応型の縦方向拘束システムを導入。季節による気温の変化で橋面が伸縮する際に、制御された動きを可能にする。設計資料によると、構造物自体と交通による大きな荷重を合わせた総荷重容量は数十万トンに上る。こうした工夫により、日々の気温変化や異常気象の下でも安定した性能を維持できる。

精密な施工とミリ単位の目標

複合交通に対応する、キロ規模の鋼トラスとケーブルシステムの建設には、工業化された施工方法が必要だった。チームは、吊り上げ能力が1万トンメートルを超える知能タワークレーンを開発し、高い主塔上で大型部材を所定の位置に導いた。また、橋梁工事用として世界最大とするデッキクレーンも設計し、超重量のセグメントをミリ単位の精度で設置できるようにした。主航路上の鋼トラスの閉合部は、最終的な位置合わせ誤差を2ミリ以内に抑えて溶接した。連続的な測量管理とデジタルフィードバックによって実現した精度だ。

現場に部材を供給する工場では、大規模な自動生産ライン、3Dレーザースキャンによる検査、標準化された溶接を取り入れ、品質を確保した。開通前には、測定値への温度の影響を抑えるため、夜間に1週間かけて載荷試験を行った。最も負荷の大きい試験では、総重量約4,400トンの満載トラック110台を主径間に並べた。技術者らは計200を超える静的・動的な試験条件を設定し、800を超えるセンサーで各部の微細な変位を含む反応を監視した。橋は最終検査に合格し、試験で構造性能が確認された後に開通した。

複雑な建設には、安定した電力供給も欠かせない。国網泰州電力供給公司は事業支援チームを編成し、電力サービスの申請を迅速に処理したほか、ドローンによる送電線点検、活線作業、赤外線による温度確認を実施し、電力の安定供給を維持した。こうした運用面の支えにより、厳しい工期を守り、複数交代制の作業中も安全な照明と設備への給電を確保できた。

開通初日の移動はどう変わるか

この橋は、高速道路、市道、最高時速200キロの都市間鉄道を通す設計だ。新ルートにより、常州と泰州の中心部間の所要時間は約20分と見通しが立ち、両岸の空港、港湾、工業地帯へのより直接的な経路ができる。貨物輸送業者は、既存の橋まで遠回りせずに済む大容量の連絡路を得る。

下層で鉄道と道路を横並びにする構造は、取付部付近のランプや緊急車両の進入を簡素化する。上下両層には構造ヘルスモニタリング用の計測機器を設置し、運営者がケーブル張力、支承の動き、橋面の振動の変化をリアルタイムで確認できる。伸縮継手と支承は気温の変化幅や風に合わせて調整されている。剛性の高いトラス橋面、密なセンサー配置、保守的な荷重係数を組み合わせることで、交通量が多い時期や季節風の下でも円滑な運用を支える。

他のランドマーク橋との比較

常泰大橋の主径間は1,208メートルで、ロシア・ウラジオストクのルースキー橋が持つ斜張橋の主径間1,104メートルを上回る。吊り橋にはさらに長い径間の例があり、トルコの1915チャナッカレ橋は主径間が2,023メートルだ。常泰大橋で斜張橋方式を選んだのは、高速鉄道と道路交通を並行して通すために剛性の高い橋面が必要だったことに加え、大規模な吊り橋アンカーブロックに必要な用地を抑える狙いがある。

中国は長江本流沿いに大型橋を100橋以上建設してきた。2035年までに横断ルートを約240カ所に増やす目標は、急成長する地域が少数のボトルネックに頼らず、多数のルートに交通負荷を分散させようとしていることを示す。記録的な径間と複合交通の構造を備えた常泰大橋は、都市部の密な接続にコンパクトな多機能構造が適する場所で、今後の横断ルートの新たなひな型となる。